CN101273279A - 用于创建、组织和设置超声成像协议的用户界面系统以及方法 - Google Patents

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Abstract

一种超声诊断成像系统，包括用于显示超声图像的显示器，以及连接到所述图像显示器的分析包。所述分析包给用户提供管理超声成像协议的能力。通过给超声专业人员显示允许进行编辑、分类和组织使用表示图像的协议视图的界面，所述分析包便于对成像协议进行管理。

Description

用于创建、组织和设置超声成像协议的用户界面系统以及方法
本发明涉及医学超声成像系统，并且尤其涉及在超声成像系统中的可以创建、组织并设置超声成像协议的用户界面。
在过去，使用通用超声成像系统来对所有可以使用超声成像的解剖特征提供图像。但是，随着超声诊断变得越来越成熟且该技术越来越精密，超声成像系统就变得愈发专业，并且配置为在某些具体类型的检查期间对具体解剖体成像，该检查诸如产科学、心脏病学、血管和放射医学。近来，通过对具有特定症状或特性的患者设计的特定图像获取协议，超声诊断的实践变得愈发标准化。例如，通用腹部检查协议可以调用对肝脏、肾脏、胆囊和胰腺的特定视图的获取。通用的血管检查可以调用对颈动脉和身体肢干的血管的特定视图的获取。通过给他们的系统安装预先设置的检查协议，以引导超声专业人员来收集这些特定图像序列，超声成像系统的制造商已经在追随上述趋势。这些预先设置的检查协议还使得超声成像系统产生的报告将自动调整为适合该特定信息。这种预先设置的协议改进了执行超声检查的效率。
预先设置的协议，尤其是用于通用测量的检查的协议，通常设计为给超声专业人员提供关于身体特定区域的一系列视图、测量以及计算，以确定所成像的解剖体是否正常，或是否表现出可疑的特征。除了这些预先设置的协议之外，更多成熟的超声成像系统经常使得超声专业人员可以设计自定义协议，其中包括在超声成像系统中缺省协议不能提供的自定义超声图像获取排序、系统设置、测量和计算。这种宝贵的特征使得超声专业人员不再受到只能使用超声成像系统及其变形例所提供的协议的限制，并使得超声专业人员和研究人员可以开发他们自己的新的并且更高效的协议和系统配置。
尽管常规超声成像系统允许创建自定义协议，但是它们用户界面的限制使得开发和实现自定义协议、或是重新配置并组织现有协议的过程变得很麻烦并且不直观。在这种现有技术的系统中，呈现给超声专业人员用于创建或编辑自定义协议的用户界面通常是整体的(monolithic)，并且其特征是具有很多数据区的单个屏幕。对完成一项特定操作来说，任何特定区域都可能是需要的或是不需要的。实际上，需要哪些区域并不是立即就显而易见的。这种界面不直观的，并且给超声专业人员施加了学习如何操纵该界面来创建或编辑自定义协议的负担。由于这些限制，在没有服务代表消耗时间和昂贵帮助的情况下，实验室和临床通常不能自定义配置他们的超声成像系统协议。
因此，就需要有这样一种超声成像系统，其提供给超声专业人员更现代化并且直观的方法，以及一种创建、组织和设置自定义协议的界面。
本发明关于一种医学超声成像系统，以及一种创建并管理自定义超声成像协议的方法。超声专业人员可以使用这种设备来执行超声检查，诸如心血管检查。该超声设备通过一种协议来配置，该协议还引导超声专业人员通过检查的每个视图，并指示图像类型和在检查过程中该超声专业人员应该执行的测量。这些图像和测量随后被用于推导用于临床和诊断目的的各种计算。该超声成像系统和方法提供的用户界面用于创建和管理制造商所提供协议之外的新的自定义协议。该系统和方法提供的图像显示表示在执行协议期间所获得的视图。这些图像可以被拖动并放入新的或是预先存在的协议中，以给该协议添加新的视图，或是以不同的次序设置协议中现有的图像。类似地，协议内的检查阶段以及每个阶段内的视图都可以通过将表示图像拖放到所需位置来重新排序。以此方式创建的自定义协议可以保存在系统中用于随后的调用。通过提供现代化并且直观的方法，以及用于创建和编辑自定义协议的界面，经过类似图标的表示图像来显示检查视图可以提高超声专业人员的效率。
图1是等轴侧视图，表示根据本发明一个例子的超声成像系统；
图2是框图，表示图1的超声成像系统中使用的电部件；
图3a和3b示出的例子表示与管理超声成像协议结合使用的现有技术的用户界面；
图4示出根据本发明的一个例子的用户界面。
图1示出根据本发明一个例子的超声成像系统10。该系统10包括机箱12，其含有该系统10的大部分电子电路。该机箱12安装在推车14上，且显示器16安装在机箱12上。成像探头20通过电缆22连接到机箱12上的三个连接器26中的一个上。机箱12包括通常由参考标记28来表示的键盘和控制器，用于使超声专业人员可以操作超声成像系统10，并输入关于患者的信息或是正在进行的检查的类型。在控制面板28的后面，是触摸屏显示器18，其上显示可以设置的软按键，以辅助键盘和控制器28控制系统10的操作。
在操作中，图像探头20靠着患者(未示出)的皮肤设置并保持静止以获得皮肤下面的立体区域内血液或组织的图像。将平面或是立体图像呈现在显示器16上，且可以通过放在两个附件架30之一上的记录器(未示出)来记录图像。系统10还可以记录或是打印包含字符和图像的报告。对应于该图像的数据还可以通过适当的数据链路下载，诸如互联网或是本地局域网。除了使用探头20在显示器上显示图像之外，超声成像系统还可以提供对于诊断有用的其他类型的信息，并且其可以接受其他类型的探头(未示出)以提供其他类型的图像。
在图2中示出超声成像系统10的电部件。如上所述，通过电缆22将超声图像探头20耦接到连接器26中的一个上，该连接器连接到常规设计的超声信号路径40上。如现有技术中公知的，超声信号路径40包括将电信号耦接到探头20的发射器(未示出)；从探头20接收与超声回波对应的电信号的获取单元(未示出)；处理来自获取单元的信号以执行各种功能的信号处理单元(未示出)，所述功能诸如将从特定深度返回的信号隔离、或是将从流过血管的血液的返回信号隔离；还包括扫描转换器(未示出)，其将来自信号处理单元的信号转换为使其适于显示器16使用。此例子中的处理单元可以处理用于产生各种B模式和Doppler图像的B模式信号(结构)和Doppler信号，所述Doppler图像包括光谱Doppler图像。超声信号路径40还包括控制模块44，其与处理单元50连接以控制上述单元的操作。超声信号路径40当然可以包含上述之外的部件，并且在合适的例子中，可以省略部分上述部件。
处理单元50包含多个部件，包括中央处理器单元(“CPU”)54，随机访问存储器(“RAM”)56，以及只读存储器(“ROM”)58，这里只列举了其中的一部分部件。如本领域公知的，ROM 58存储指令的程序，其通过CPU 54来执行，还存储CPU 54使用的初始化数据。RAM 56提供CPU 54使用的数据和指令的临时存储。处理单元50与诸如磁盘驱动器60的大容量存储装置相连，用于永久存储数据，诸如对应于系统10获得的超声图像的数据。然而，最初这种图像数据存储在图像存储设备64中，该存储设备耦接到在超声信号路径40和处理单元50之间延伸的信号路径66上。盘驱动器60还优选存储多种协议，该协议可以被调用并开动以引导超声专业人员进行各种超声检查。
处理单元50还与键盘和控制器28连接。键盘和控制器28还可以被超声专业人员操纵以使超声成像系统10对检查结果产生自动生成的报告。处理单元50优选与报告打印机80相连，该打印机打印包含字符和一幅或多幅图像的报告。打印机80提供的报告的类型依赖于运行具体协议所执行的超声检查类型。最后，如上所述，可以通过适当的数据链路将与图像对应的数据下载到临床信息系统70或其他设备，其中所述数据链路诸如互联网74或调制解调器76。
图3a和3b中示出了管理超声成像协议的常规现有技术的用户界面。图3a和3b的左侧都示出协议树80。协议树80示出表示常规心脏检查协议的层级结构。这种检查包括两个阶段。一个阶段包括获取在预实施(pre-exercise)或休息状态(resting)期间的超声图像和测量，其中第二阶段通常包括获得立即实施后的同样的超声图像和测量。本领域技术人员可以理解，这些阶段通常分别称作“休息(rest)”或“施加(impost)”阶段。协议阶段包括在此阶段获得的所有图像和测量。图像或测量的每一个通常被称作视图。
参照图3a以及上面已经说明的，实施协议81包括两个阶段：休息阶段82和施加阶段84。已经在层级树中选择并扩展了休息阶段82，因此该阶段的所有视图都是可视的。通过文字标记“LAXA”、“SAXA”、“AP4”和“AP2”表示视图。本领域技术人员可以理解，这种标记表示长轴、短轴、心尖四腔和心尖两腔的图像视图。由于选择了休息阶段82，图3a右侧示出阶段属性对话框86，其显示所选阶段的属性，并给超声专业人员提供按钮来执行对阶段的管理操作。更具体的说，“删除阶段”按钮88、“复制阶段”按钮90、和“重命名阶段”按钮92使得超声专业人员可以对阶段进行删除、复制和重命名。
图3b与图3a不同之处在于选择该LAX A视图94而不是休息阶段82。图3b的左侧显示协议树80，其中由于选择了LAX A视图94，所以右侧就显示视图属性对话框96。除了显示LAX A视图94的属性之外，通过按下“删除视图”按钮98，视图属性对话框96还给超声专业人员提供删除所选视图的能力。
这种用户界面有很多短处。该界面对于外行人来说很难理解、配置和使用。在协议树80中，该协议和阶段以及特定协议内的视图通过类似于树的非直观格式来组织。直到在该阶段或视图上点击，每个阶段和视图的属性是不可见的，并且因为协议中的每个视图仅仅通过缩写来表示，所以超声专业人员不清楚每个视图与什么图像相关。例如，参照图3b，已经选择了第一协议视图94并将其命名为“LAX A”。视图属性对话框96显示LAXA视图的属性。在此用户界面中，任何其他阶段或是视图的属性都是不可见的。所以，为了观看任何属性，就必须选择不同的阶段或是视图。因为不能同时观看不同视图的属性，并且超声专业人员需要在视图之间往复以作出比较，所以这使得很难比较各种视图。此外，这种用户界面中缺少若干种所需要的特征。没有提供从预先存在的库中选择协议视图的功能。类似地，没有在不同阶段和协议之间的复制视图的功能。实现这些功能的仅有的手段就是在协议之间复制整个阶段，并将不想要的视图从得到的协议中去除。总而言之，在这种系统中明显缺少可配置性。
图4示出依照本发明设计的改进的用户界面的一个例子。这个用户界面的例子可以与编辑现有协议而相结合使用。沿着屏幕的左侧示出若干个按钮100-110，它们用于启动对协议视图和阶段的配置和管理操作。
“新建”按钮100用于创建新的阶段或阶段内的视图。为了在现有的阶段内创建新的视图，超声专业人员将通过点击其表示图像来选择现有的阶段，例如休息阶段112，并随后点击该“新建”按钮100。系统随后使用表示视图的图形来显示预先存在的视图的库。图形表示可以是如附图所示的缩略图、或是表示特定图像视图的图标。超声专业人员可以随后选择协议中包括的这些现存视图之一，或是在该库中创建并存储新的视图。超声专业人员通常通过简单地拖拉该表示图像或图标，并将其放在正确位置的协议中，来选择现存视图之一。另一方面，通过点击在库对话框(未示出)内的“新视图”按钮来实现创建新视图。与任何其他先前存在的视图类似的，这个新创建的视图可以随后被设置在该阶段中。具体的说，用户可以拖放新创建的视图到协议中适当的位置。除了不用选择预先存在的阶段之外，将以类似的方式进行创建一个新的阶段，超声专业人员什么都不用选择。什么都不选择，并点击“新建”按钮100将使得系统推断出超声专业人员想要创建新的阶段并且照此处理。或者，在点击“新建”按钮100之后，系统可以提示超声专业人员指定他们是想要创建一个新视图还是创建一个新的阶段。
“删除”按钮102用于删除协议内现存的阶段或是视图。这通过首先由点击其表示图像来选择要删除的阶段或是视图的表示图形，并随后点击“删除”按钮102来实现。在删除阶段的时候，将一并删除该阶段内所有的视图。通常说来，该系统会在进行删除之前提示用户确认删除，以确保该“删除”按钮102不是意外被点击的。
“剪切”按钮104用于从现在的位置移除视图或是阶段，以随后将该视图或是阶段包括在另一位置。这种操作例如将通过首先由在图形表示上点击来选择协议中的视图的表示图形，并随后点击“剪切”按钮104来实现的。所选视图将从其当前位置被移除，但是通过本领域技术人员可以理解的方式存储在系统存储器的临时位置中。下面，超声专业人员对于该视图选择目的地位置并点击“粘贴”按钮108。该视图的图形表示随后被从系统存储器的临时位置中移走，并放置在指定位置的协议中。该“剪切”按钮104对于在不同的协议之间移动协议视图来说是最有用的。为了在同一个协议内移动视图，并且依照本发明，超声专业人员仅需要从在协议内当前位置拖放任何特定视图的图形表示到在协议内的新位置上即可。尽管以移动视图的方式进行描述，但是前面的描述也适用于阶段，并且通过删除、剪切和粘贴阶段，将使得在该阶段内的每个视图随该阶段本身一起移动。
“复制”按钮106用于复制视图或阶段，以在协议的新位置中包括该复制品。复制操作需要超声专业人员在该图形表示上点击来选择协议中视图的图形表示，并随后点击“复制”按钮106。所选的视图被复制到系统存储器的临时位置上。超声专业人员随后引导到同样或是不同协议中的另一个位置，随后点击“粘贴”按钮108。复制的视图的图形表示就出现在指定的位置并且完成复制。此外，尽管上述是关于复制视图的说明，但是上述说明也适用于阶段，以及任何这样一个阶段内的视图。
“取消”按钮110用于取消一个或多个先前操作。例如，假设超声专业人员已经复制了视图到存储器中并随后将该视图粘贴到错误的位置。该超声专业人员可以简单地点击“取消”按钮110来取消该粘贴操作，选择另一个位置并重新粘贴该视图到正确的位置。通常的实施将依照预先设定的限制来允许超声专业人员取消多个先前的操作。
图4示出的本发明的例子克服了上述现有技术用户界面的缺陷。阶段和视图，例如休息阶段112和LAX A视图114在显示器上一直清楚地示出其属性。这就使得便于进行比较，并且消除了现有技术的用户界面中在树状结构中各视图和阶段之间进行点击的需要。类似的，取代仅通过文字名称来表示的方式，通过图像或是图标来表示每个视图，该图像或图标代表通过超声成像系统预先采集的这种典型图像。这种以图形标识视图的手段使得对于超声专业人员来说可以更容易地准确记住每个视图用来做什么，以及在检查和/或报告期间将导致什么类型的图像。最后，如上所述，这种用户界面使得具有简单的可配置性，或是通过对现有协议视图进行简单的移动和组织而容易地配置新的和现有的协议。对阶段和视图的图形表示进行拖放的能力是直观并有效的，并且表示了对现有技术界面的改进。

Claims (26)

1、一种在超声诊断成像系统中管理具有至少一个协议阶段的超声成像协议的方法，所述方法包括：
显示包括在所述协议阶段的各个步骤期间获得的超声图像的超声图像特征的图形表示的用户界面；
操纵所显示的超声图像的图形表示中至少一个；
依照所述图形表示的操纵来改变至少一个协议阶段，以提供修改的超声成像协议；以及
在提供所述修改的超声成像协议之后，在所述系统中保存所述修改的超声成像协议。
2、根据权利要求1所述的方法，其中管理超声成像协议包括创建新的超声成像协议。
3、根据权利要求2所述的方法，其中显示超声图像的图形表示包括显示超声图像的图形表示的预先存在的库，以及显示配置为从所述库接收至少一个图形表示的新协议的阶段视图。
4、根据权利要求3所述的方法，其中操纵至少一个所显示超声图像的图形表示包括从所述库拖动至少一个超声图像的图形表示，并将所述图形表示放在所述阶段视图中。
5、根据权利要求4所述的方法，其中操纵至少一个所显示超声图像的图形表示还包括：在从所述库拖动所述图形表示并将其放在所述阶段视图中之前，创建超声图像的新的图形表示，并在所述库中存储所述新的图形表示。
6、根据权利要求5所述的方法，其中创建超声图像的新的图形表示包括从图像文件读取存储的图像、或是在新的超声图像中进行扫描。
7、根据权利要求3所述的方法，其中操纵至少一个所显示的超声图像的图形表示包括编辑在所述库中至少一个超声图像的图形表示的属性。
8、根据权利要求1所述的方法，其中管理超声成像协议包括编辑预先存在的超声成像协议。
9、根据权利要求8所述的方法，其中显示超声图像的图形表示包括显示被编辑的协议的至少一个阶段的超声图像的图形表示。
10、根据权利要求9所述的方法，其中操纵至少一个所显示的超声图像的图形表示包括：通过拖动至少一个图形表示并将所述图形表示放到所述协议内的新位置，来重新排序所显示的超声图像的图形表示。
11、根据权利要求9所述的方法，其中操纵至少一个所显示的超声图像的图形表示包括编辑被编辑协议的至少一个超声图像的图形表示的属性。
12、一种超声诊断成像系统，包括：
用于显示超声图像的超声图像显示器；耦接到所述超声图像显示器的处理器；耦接到所述处理器的用户界面；以及
存储在计算机可读介质中并可以连接到所述处理器的分析包，所述分析包给用户提供管理超声成像协议的能力，所述分析包被配置为：
显示在协议阶段的各个步骤期间获得的超声图像的超声图像特征的图形表示；
允许操纵至少一个显示的超声图像的图形表示；
依照所述图形表示操纵改变至少一个协议阶段，以提供修改的超声成像协议；以及
在所述系统中保存所述修改的超声成像协议。
13、根据权利要求12所述的超声诊断成像系统，其中所述分析包包括硬件和软件，其响应于所述超声诊断成像系统产生的图像数据。
14、根据权利要求13所述的超声诊断成像系统，其中所述分析包可以被配置为用于特定类型的诊断应用。
15、根据权利要求14所述的超声诊断成像系统，其中所述特定类型的诊断应用包括OB、GYN、通用成像、脉管、胸部、小部位或心脏病中的一种。
16、根据权利要求15所述的超声诊断成像系统，其中所述特定类型的诊断应用包括OB，其中所述检查协议是胎儿检查协议。
17、根据权利要求12所述的方法，其中管理超声成像协议包括创建新的超声成像协议。
18、根据权利要求17所述的方法，其中显示超声图像的图形表示包括显示超声图像的图形表示的预先存在的库，以及显示配置为从所述库接收至少一个图形表示的新协议的阶段视图。
19、根据权利要求18所述的方法，其中操纵至少一个所显示超声图像的图形表示包括从所述库拖动至少一个超声图像的图形表示，并将所述图形表示放在所述阶段视图中。
20、根据权利要求19所述的方法，其中操纵至少一个所显示超声图像的图形表示还包括：在从所述库拖动所述图形表示并将其放在所述阶段视图中之前，创建超声图像的新的图形表示，并在所述库中存储所述新的图形表示。
21、根据权利要求18所述的方法，其中操纵至少一个所显示的超声图像的图形表示包括编辑在所述库中至少一个超声图像的图形表示的属性。
22、根据权利要求12所述的方法，其中管理超声成像协议包括编辑预先存在的超声成像协议。
23、根据权利要求22所述的方法，其中显示超声图像的图形表示包括显示被编辑协议的至少一个阶段的超声图像的图形表示。
24、根据权利要求23所述的方法，其中操纵至少一个所显示的超声图像的图形表示包括：通过拖动至少一个图形表示并将所述图形表示放到所述协议内的新位置，来重新排序所显示的超声图像的图形表示。
25、根据权利要求23所述的方法，其中操纵至少一个所显示超声图像的图形表示包括编辑被编辑协议的至少一个超声图像的图形表示的属性。
26、根据权利要求25所述的方法，其中编辑所述属性包括改变成像模式、注解、或是自动进行计算或测量中的一个。
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